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        <title>X86 全系统模式模拟 · GitBook</title>
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        <li class="header">前言</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="1.1" data-path="../">
            
                <a href="../">
            
                    
                    Introduction
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">BoomV3</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="2.1" data-path="../BoomCode/chipyard-install.html">
            
                <a href="../BoomCode/chipyard-install.html">
            
                    
                    Chipyard 1.8.0安装教程
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="2.2" data-path="../BoomCode/boom-debug.html">
            
                <a href="../BoomCode/boom-debug.html">
            
                    
                    Boom调试【更新中】
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">论文阅读</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="3.1" data-path="../paper_read/prefetch-guard.html">
            
                <a href="../paper_read/prefetch-guard.html">
            
                    
                    Prefetch-guard
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">Gem5 学习</li>
        
        
    
        <li class="chapter active" data-level="4.1" data-path="gem5_fs.html">
            
                <a href="gem5_fs.html">
            
                    
                    X86 全系统模式模拟
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="4.2" data-path="custom_disk_img.html">
            
                <a href="custom_disk_img.html">
            
                    
                    自定义磁盘镜像
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    
        
        <li class="header">一生一芯FangCore实现</li>
        
        
    
        <li class="chapter " data-level="5.1" data-path="../ysyx/FangCore/1单周期CPU.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/1单周期CPU.html">
            
                    
                    单周期CPU实现
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.2" data-path="../ysyx/FangCore/2五级流水.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/2五级流水.html">
            
                    
                    顺序五级流水CPU设计
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.3" data-path="../ysyx/FangCore/3乘除法器.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/3乘除法器.html">
            
                    
                    乘除法功能单元
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.4" data-path="../ysyx/FangCore/4AXI4总线.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/4AXI4总线.html">
            
                    
                    AXI4总线
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.5" data-path="../ysyx/FangCore/5高速缓存Cache.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/5高速缓存Cache.html">
            
                    
                    高速缓存Cache设计
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.6" data-path="../ysyx/FangCore/6中断异常.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/6中断异常.html">
            
                    
                    简单的中断异常支持
            
                </a>
            

            
        </li>
    
        <li class="chapter " data-level="5.7" data-path="../ysyx/FangCore/7分支预测器.html">
            
                <a href="../ysyx/FangCore/7分支预测器.html">
            
                    
                    分支预测器
            
                </a>
            

            
        </li>
    

    

    <li class="divider"></li>

    <li>
        <a href="https://www.gitbook.com" target="blank" class="gitbook-link">
            Published with GitBook
        </a>
    </li>
</ul>


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    <!-- Title -->
    <h1>
        <i class="fa fa-circle-o-notch fa-spin"></i>
        <a href=".." >X86 全系统模式模拟</a>
    </h1>
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                                <h1 id="gem5-&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x5165;&#x95E8;">Gem5 &#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x5165;&#x95E8;</h1>
<h2 id="0&#x3001;&#x53C2;&#x8003;&#x8D44;&#x6599;">0&#x3001;&#x53C2;&#x8003;&#x8D44;&#x6599;</h2>
<ul>
<li><a href="https://gem5bootcamp.github.io/gem5-bootcamp-env/modules/using%20gem5/full-system/" target="_blank">gem5bootcamp-using gem5 for full system simulatior</a></li>
<li><p><a href="https://gem5bootcamp.github.io/gem5-bootcamp-env/modules/using%20gem5/stdlib/" target="_blank">gem5bootcamp-the gem5 standard libaray</a></p>
</li>
<li><p><a href="https://www.gem5.org/documentation/gem5-stdlib/x86-full-system-tutorial" target="_blank">gen5 documents: x86 full system tutorial</a></p>
</li>
<li><p><a href="https://www.gem5.org/documentation/general_docs/fullsystem/disks" target="_blank">gem5 documents; Full system</a></p>
</li>
</ul>
<p>&#x4EE5;&#x4E0B;&#x5185;&#x5BB9;&#x4E3B;&#x8981;&#x6765;&#x81EA;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x94FE;&#x63A5;&#x7684;&#x5185;&#x5BB9;&#x3002;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x5148;&#x770B;<a href="https://gem5bootcamp.github.io/gem5-bootcamp-env/modules/using%20gem5/full-system/" target="_blank">gem5bootcamp</a>&#x4E2D;&#x5BF9;&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x548C;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;</p>
<h2 id="1&#x3001;se&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0E;fs&#x6A21;&#x5F0F;">1&#x3001;SE&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0E;FS&#x6A21;&#x5F0F;</h2>
<p>gem5&#x652F;&#x6301;&#x591A;&#x79CD;&#x6A21;&#x62DF;&#x6A21;&#x5F0F;&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x6700;&#x5E38;&#x7528;&#x7684;&#x4E24;&#x79CD;&#x662F;SE&#xFF08;System Emulation&#xFF09;&#x6A21;&#x5F0F;&#x548C;FS&#xFF08;Full System&#xFF09;&#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;</p>
<p>SE&#x6A21;&#x5F0F;&#x662F;&#x4E00;&#x79CD;&#x7EAF;&#x7CB9;&#x7684;&#x6307;&#x4EE4;&#x7EA7;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#xFF0C;&#x5B83;&#x53EA;<strong>&#x6A21;&#x62DF;&#x4E86;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x7684;&#x6267;&#x884C;&#x8FC7;&#x7A0B;</strong>&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E0D;&#x8003;&#x8651;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x548C;&#x5176;&#x4ED6;&#x786C;&#x4EF6;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;SE&#x6A21;&#x5F0F;&#x5E38;&#x7528;&#x4E8E;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x67B6;&#x6784;&#x7684;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x548C;&#x8BC4;&#x4F30;&#x3002;&#x5728;SE&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x7528;&#x6237;&#x9700;&#x8981;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E00;&#x4E2A;&#x4E8C;&#x8FDB;&#x5236;&#x53EF;&#x6267;&#x884C;&#x6587;&#x4EF6;&#x548C;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x7684;&#x914D;&#x7F6E;&#x53C2;&#x6570;&#xFF0C;&#x4F8B;&#x5982;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x7C7B;&#x578B;&#x3001;&#x9891;&#x7387;&#x3001;&#x7F13;&#x5B58;&#x5927;&#x5C0F;&#x7B49;&#x3002;gem5&#x4F1A;&#x5C06;&#x4E8C;&#x8FDB;&#x5236;&#x53EF;&#x6267;&#x884C;&#x6587;&#x4EF6;&#x52A0;&#x8F7D;&#x5230;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6309;&#x7167;&#x7528;&#x6237;&#x914D;&#x7F6E;&#x7684;&#x53C2;&#x6570;&#x6267;&#x884C;&#x6307;&#x4EE4;&#x3002;</p>
<p>FS&#x6A21;&#x5F0F;&#x662F;&#x4E00;&#x79CD;&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#xFF0C;&#x5B83;&#x53EF;&#x4EE5;<strong>&#x6A21;&#x62DF;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&#x8BA1;&#x7B97;&#x673A;&#x7CFB;&#x7EDF;</strong>&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x3001;&#x5185;&#x5B58;&#x3001;&#x786C;&#x76D8;&#x3001;&#x7F51;&#x7EDC;&#x7B49;&#x6240;&#x6709;&#x786C;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x548C;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;FS&#x6A21;&#x5F0F;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x4E8E;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x5F00;&#x53D1;&#x548C;&#x8C03;&#x8BD5;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7EA7;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x548C;&#x8BC4;&#x4F30;&#x3002;&#x5728;FS&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x7528;&#x6237;&#x9700;&#x8981;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E00;&#x4E2A;<strong>&#x955C;&#x50CF;&#x6587;&#x4EF6;</strong>&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x5305;&#x542B;<strong>&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x548C;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;</strong>&#x3002;gem5&#x4F1A;&#x5C06;&#x955C;&#x50CF;&#x6587;&#x4EF6;&#x52A0;&#x8F7D;&#x5230;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6A21;&#x62DF;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x8FD0;&#x884C;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x5F15;&#x5BFC;&#x3001;&#x5185;&#x6838;&#x7684;&#x521D;&#x59CB;&#x5316;&#x3001;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x6267;&#x884C;&#x7B49;&#x3002;</p>
<p>&#x603B;&#x4E4B;&#xFF0C;SE&#x6A21;&#x5F0F;&#x9002;&#x7528;&#x4E8E;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x67B6;&#x6784;&#x7684;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x548C;&#x8BC4;&#x4F30;&#xFF0C;&#x800C;FS&#x6A21;&#x5F0F;&#x9002;&#x7528;&#x4E8E;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x548C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7EA7;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x5F00;&#x53D1;&#x3001;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x548C;&#x8BC4;&#x4F30;&#x3002;</p>
<h2 id="2&#x3001;gem5-stdlib-&#x4E0E;-gem5-resources">2&#x3001;Gem5 Stdlib &#x4E0E; Gem5 Resources</h2>
<h3 id="21-gem5-stdlib">2.1 gem5 stdlib</h3>
<p>gem5 stdlib&#x662F;gem5&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6807;&#x51C6;&#x5E93;&#xFF0C;&#x5B83;&#x5305;&#x542B;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E9B;&#x901A;&#x7528;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#x6A21;&#x578B;&#x548C;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;gem5 stdlib&#x53EF;&#x4EE5;&#x5E2E;&#x52A9;&#x7528;&#x6237;&#x66F4;&#x65B9;&#x4FBF;&#x5730;&#x4F7F;&#x7528;gem5&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#xFF0C;&#x5E76;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E9B;&#x5E38;&#x7528;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#x6A21;&#x578B;&#x548C;&#x5DE5;&#x5177;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x3001;&#x5185;&#x5B58;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3001;&#x7F13;&#x5B58;&#x5C42;&#x6B21;&#x7ED3;&#x6784;&#x3001;&#x4E3B;&#x677F;&#x3002;stdlib &#x7684;&#x6240;&#x6709;&#x6E90;&#x4EE3;&#x7801;&#x90FD;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728; gem5 &#x5B58;&#x50A8;&#x5E93;&#x7684; &#x201C;src/python/gem5&#x201D; &#x76EE;&#x5F55;&#x4E2D;&#x627E;&#x5230;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x8FD9;&#x662F; python&#xFF0C;&#x76EE;&#x5F55;&#x7ED3;&#x6784;&#x6620;&#x5C04;&#x5230;&#x5BFC;&#x5165;&#x5B57;&#x7B26;&#x4E32;&#x3002;&#x4F8B;&#x5982;&#xFF0C;&#x8981;&#x5BFC;&#x5165;&#x5728;&#x201C;src/python/gem5/components/boards/simple_board.py&#x201D;&#x4E2D;&#x58F0;&#x660E;&#x7684; SimpleBoard&#xFF0C;&#x7528;&#x6237;&#x5C06;&#x5728;&#x5176;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#x5305;&#x542B;&#x4EE5;&#x4E0B;&#x5185;&#x5BB9;&#xFF1A;</p>
<pre><code>from gem5.components.boards.simple_board import SimpleBoard
</code></pre><h3 id="22--gem5-resources">2.2  gem5 Resources</h3>
<p>gem5 &#x8D44;&#x6E90;&#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5B58;&#x50A8;&#x5E93;&#xFF0C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x5DF2;&#x77E5;&#x4E0E; gem5 &#x517C;&#x5BB9;&#x7684;&#x8D44;&#x6E90;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D44;&#x6E90;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x7F16;&#x8BD1;&#x6216;&#x8FD0;&#x884C; gem5 &#x4E0D;&#x662F;&#x5FC5;&#x9700;&#x7684;&#xFF0C;&#x4F46;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5E2E;&#x52A9;&#x7528;&#x6237;&#x8FD0;&#x884C;&#x6A21;&#x62DF;&#xFF1A;&#x4F8B;&#x5982;&#xFF1A;&#x78C1;&#x76D8;&#x6620;&#x50CF;&#x3001;&#x5185;&#x6838;&#x3001;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3001;&#x4EA4;&#x53C9;&#x7F16;&#x8BD1;&#x5668;&#x7B49;&#x3002; &#x8D44;&#x6E90;&#x4FDD;&#x5B58;&#x5728;gem5&#x7684;Google Cloud Bucket&#x4E0A;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D44;&#x6E90;&#x7684;&#x6765;&#x6E90;&#x4F4D;&#x4E8E;&#xFF1A;https//gem5.googlesource.com/public/gem5-resources/ stdlib&#x3002;&#x53EF;&#x4EE5;&#x81EA;&#x52A8;&#x83B7;&#x53D6;&#x548C;&#x4F7F;&#x7528;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D44;&#x6E90;&#x3002; &#x53EF;&#x4EE5;&#x67E5;&#x770B;<a href="https://resources.gem5.org/resources.json" target="_blank">https://resources.gem5.org/resources.json</a> &#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x770B;&#x5230;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x8D44;&#x6E90;&#x3002;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x90FD;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x5F15;&#x7528;&#xFF08;&#x548C;&#x83B7;&#x53D6;&#xFF09;&#x7ED9;&#x5B9A;&#x8D44;&#x6E90;&#x7684;&#x201C;&#x540D;&#x79F0;&#x201D;&#x3002;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728;python&#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#x901A;&#x8FC7;Resource&#x51FD;&#x6570;&#x6765;&#x83B7;&#x53D6;&#x76F8;&#x5E94;&#x7684;&#x8D44;&#x6E90;&#x3002;&#x6784;&#x5EFA;x86&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6240;&#x9700;&#x7684;Linux kernel&#x548C;disk image&#x90FD;&#x53EF;&#x4EE5;&#x901A;&#x8FC7;&#x8FD9;&#x79CD;&#x65B9;&#x5F0F;&#x83B7;&#x53D6;&#x3002;</p>
<pre><code>from gem5.resources.resource import Resource

resource = Resource(&quot;riscv-disk-img&quot;)

print(f&quot;the resource is available at {resource.get_local_path()}&quot;)
</code></pre><h2 id="3&#x3001;&#x4F7F;&#x7528;gem5&#x6807;&#x51C6;&#x5E93;&#x5FEB;&#x901F;&#x6784;&#x5EFA;x86&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6A21;&#x62DF;">3&#x3001;&#x4F7F;&#x7528;gem5&#x6807;&#x51C6;&#x5E93;&#x5FEB;&#x901F;&#x6784;&#x5EFA;X86&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6A21;&#x62DF;</h2>
<p>&#x5C06;&#x6784;&#x5EFA;&#x4E00;&#x4E2A; X86 &#x6A21;&#x62DF;&#xFF0C;&#x80FD;&#x591F;&#x8FD0;&#x884C;&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x62DF;&#x3001;&#x542F;&#x52A8; Ubuntu &#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x548C;&#x8FD0;&#x884C;&#x57FA;&#x51C6;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x3002;&#x8BE5;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5C06;&#x5229;&#x7528;gem5&#x5207;&#x6362;&#x5185;&#x6838;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#xFF0C;&#x5141;&#x8BB8;&#x5728;KVM&#x5FEB;&#x8FDB;&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0B;&#x542F;&#x52A8;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5E76;&#x5207;&#x6362;&#x5230;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;CPU&#x6A21;&#x578B;&#x6765;&#x8FD0;&#x884C;&#x57FA;&#x51C6;&#x6D4B;&#x8BD5;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5728;&#x53CC;&#x6838;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E2D;&#x4F7F;&#x7528;MESI&#x4E24;&#x7EA7;Ruby&#x7F13;&#x5B58;&#x5C42;&#x6B21;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x4E0D;&#x4F7F;&#x7528; gem5 &#x5E93;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x5C06;&#x9700;&#x8981;&#x6570;&#x767E;&#x884C; Python&#xFF0C;&#x8FEB;&#x4F7F;&#x7528;&#x6237;&#x6307;&#x5B9A;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x4FE1;&#x606F;&#xFF0C;&#x4F8B;&#x5982;&#x6BCF;&#x4E2A; IO &#x7EC4;&#x4EF6;&#x4EE5;&#x53CA;&#x7F13;&#x5B58;&#x5C42;&#x6B21;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x786E;&#x5207;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x65B9;&#x5F0F;&#x3002;</p>
<p><strong>&#x6784;&#x5EFA;gem5 X85&#x7684;&#x4E8C;&#x8FDB;&#x5236;&#x6587;&#x4EF6;</strong></p>
<p><code>scons build/X86/gem5.opt -j &lt;number of threads&gt;</code></p>
<p><strong>&#x521B;&#x5EFA;&#x8FD0;&#x884C;&#x811A;&#x672C;&#x6587;&#x4EF6;</strong> </p>
<pre><code class="lang-shell">cd gem5/configs
touch x86-ubuntu-run.py
</code></pre>
<p><strong>&#x6DFB;&#x52A0;&#x5FC5;&#x8981;&#x7684;import statements</strong></p>
<pre><code class="lang-python"><span class="hljs-keyword">from</span> gem5.utils.requires <span class="hljs-keyword">import</span> requires
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.components.boards.x86_board <span class="hljs-keyword">import</span> X86Board
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.components.memory.single_channel <span class="hljs-keyword">import</span> SingleChannelDDR3_1600
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.components.cachehierarchies.ruby.mesi_two_level_cache_hierarchy <span class="hljs-keyword">import</span> MESITwoLevelCacheHierarchy
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.components.processors.simple_switchable_processor <span class="hljs-keyword">import</span> SimpleSwitchableProcessor
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.coherence_protocol <span class="hljs-keyword">import</span> CoherenceProtocol
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.isas <span class="hljs-keyword">import</span> ISA
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.components.processors.cpu_types <span class="hljs-keyword">import</span> CPUTypes
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.resources.resource <span class="hljs-keyword">import</span> Resource
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.simulate.simulator <span class="hljs-keyword">import</span> Simulator
<span class="hljs-keyword">from</span> gem5.simulate.exit_event <span class="hljs-keyword">import</span> ExitEvent
</code></pre>
<p>&#x4F7F;&#x7528; require &#x51FD;&#x6570;&#x6765;&#x6307;&#x5B9A;&#x8FD0;&#x884C;&#x811A;&#x672C;&#x6240;&#x9700;&#x7684; gem5 &#x4E8C;&#x8FDB;&#x5236;&#x6587;&#x4EF6;/&#x8BBE;&#x7F6E;&#x7C7B;&#x578B;&#x3002;&#x8BF7;&#x786E;&#x4FDD;&#x60A8;&#x7684;&#x4E3B;&#x673A;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x652F;&#x6301; KVM&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x60A8;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6CA1;&#x6709;&#xFF0C;&#x8BF7;&#x5728;&#x6B64;&#x5904;&#x5220;&#x9664;kvm_required&#x68C0;&#x67E5;&#x3002;&#x4EC5;&#x5F53;&#x4E3B;&#x673A;&#x5E73;&#x53F0;&#x548C;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684; ISA &#x76F8;&#x540C;&#xFF08;&#x4F8B;&#x5982;&#xFF0C;X86 &#x4E3B;&#x673A;&#x548C; X86 &#x6A21;&#x62DF;&#xFF09;&#x65F6;&#xFF0C;KVM &#x624D;&#x4F1A;&#x8D77;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;</p>
<pre><code class="lang-python">requires(
    isa_required=ISA.X86,
    coherence_protocol_required=CoherenceProtocol.MESI_TWO_LEVEL,
    kvm_required=<span class="hljs-keyword">True</span>,
)
</code></pre>
<p><strong>&#x6307;&#x5B9A;&#x7F13;&#x5B58;&#x7ED3;&#x6784;</strong></p>
<p>&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E00;&#x4E2A; MESI &#x4E24;&#x7EA7;(ruby)&#x7F13;&#x5B58;&#x5C42;&#x6B21;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x6784;&#x9020;&#x51FD;&#x6570;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06; L1 &#x6570;&#x636E;&#x7F13;&#x5B58;&#x548C; L1 &#x6307;&#x4EE4;&#x7F13;&#x5B58;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E3A; 32 KiB&#xFF0C;&#x5C06; L2 &#x7F13;&#x5B58;&#x8BBE;&#x7F6E;&#x4E3A; 256 KiB&#x3002;   </p>
<pre><code class="lang-python">cache_hierarchy = MESITwoLevelCacheHierarchy(
    l1d_size=<span class="hljs-string">&quot;32KiB&quot;</span>,
    l1d_assoc=<span class="hljs-number">8</span>,
    l1i_size=<span class="hljs-string">&quot;32KiB&quot;</span>,
    l1i_assoc=<span class="hljs-number">8</span>,
    l2_size=<span class="hljs-string">&quot;256kB&quot;</span>,
    l2_assoc=<span class="hljs-number">16</span>,
    num_l2_banks=<span class="hljs-number">1</span>,
)
</code></pre>
<p><strong>&#x5185;&#x5B58;&#x7CFB;&#x7EDF;</strong></p>
<p>&#x7531;&#x4E8E; X86Board &#x7684;&#x5DF2;&#x77E5;&#x9650;&#x5236;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x80FD;&#x4F7F;&#x7528;&#x5927;&#x4E8E; 3GiB &#x7684;&#x5185;&#x5B58;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5FC5;&#x987B;&#x786E;&#x5B9A;&#x5927;&#x5C0F;&#x3002;</p>
<pre><code class="lang-python">memory = SingleChannelDDR3_1600(size=<span class="hljs-string">&quot;2GiB&quot;</span>)
</code></pre>
<p><strong>&#x8BBE;&#x7F6E;&#x5904;&#x7406;&#x5668;</strong></p>
<pre><code class="lang-python">processor = SimpleSwitchableProcessor(
    starting_core_type=CPUTypes.KVM,
    switch_core_type=CPUTypes.TIMING,
    num_cores=<span class="hljs-number">2</span>,
)
</code></pre>
<p>&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5229;&#x7528;&#x4E86;gem5&#x6807;&#x51C6;&#x5E93;&#x7684;&#x7279;&#x6B8A;SimpleSwitchableProcessor&#x3002;&#x8BE5;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x7528;&#x6237;&#x5E0C;&#x671B;&#x5728;&#x4EFF;&#x771F;&#x671F;&#x95F4;&#x5C06;&#x4E00;&#x79CD;&#x5185;&#x6838;&#x5207;&#x6362;&#x4E3A;&#x53E6;&#x4E00;&#x79CD;&#x5185;&#x6838;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#x3002;starting_core_type &#x53C2;&#x6570;&#x6307;&#x5B9A;&#x8981;&#x542F;&#x52A8;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684; CPU &#x7C7B;&#x578B;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x4F8B;&#x4E2D;&#x4E3A; KVM &#x5185;&#x6838;&#x3002;&#xFF08;&#x6CE8;&#x610F;&#xFF1A;&#x5982;&#x679C;&#x60A8;&#x7684;&#x4E3B;&#x673A;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E0D;&#x652F;&#x6301; KVM&#xFF0C;&#x5219;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x8FD0;&#x884C;&#x6B64;&#x6A21;&#x62DF;&#x3002;&#x60A8;&#x5FC5;&#x987B;&#x5C06;&#x5176;&#x66F4;&#x6539;&#x4E3A;&#x53E6;&#x4E00;&#x79CD; CPU &#x7C7B;&#x578B;&#xFF0C;&#x4F8B;&#x5982; CPUTypes.ATOMIC&#xFF09; switch_core_type &#x53C2;&#x6570;&#x6307;&#x5B9A;&#x8981;&#x5728;&#x6A21;&#x62DF;&#x4E2D;&#x5207;&#x6362;&#x5230;&#x7684; CPU &#x7C7B;&#x578B;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x4F8B;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06;&#x4ECE; KVM &#x5185;&#x6838;&#x5207;&#x6362;&#x5230; TIMING &#x5185;&#x6838;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#x4E00;&#x4E2A;&#x53C2;&#x6570; num_cores &#x6307;&#x5B9A;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x5185;&#x7684;&#x5185;&#x6838;&#x6570;&#x3002;</p>
<p>&#x8FD9;&#x53EF;&#x4EE5;&#x52A0;&#x901F;&#x4F60;&#x7684;&#x6A21;&#x62DF;&#xFF0C;&#x5728;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x542F;&#x7528;&#x9636;&#x6BB5;&#xFF0C;gem5&#x4F7F;&#x7528;KVM&#x5185;&#x6838;&#xFF0C;&#x901F;&#x5EA6;&#x975E;&#x5E38;&#x5FEB;&#xFF0C;&#x5B9E;&#x6D4B;&#x4E00;&#x5206;&#x949F;&#x4E0D;&#x5230;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#x5982;&#x679C;&#x4F7F;&#x7528;TIMEING&#x7684;&#x8BDD;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x9700;&#x8981;&#x4E8C;&#x5341;&#x591A;&#x5206;&#x949F;&#x3002;&#x7B49;&#x5185;&#x6838;&#x542F;&#x52A8;&#x540E;&#xFF0C;&#x518D;&#x4F7F;&#x7528;TIMING&#x6216;&#x8005;O3&#x6A21;&#x5F0F;&#x6765;&#x8FD0;&#x884C;&#x4F60;&#x771F;&#x6B63;&#x9700;&#x8981;&#x7684;&#x4EE3;&#x7801;&#x3002;&#x6BD4;&#x5982;hello.cpp&#x3002;</p>
<p><strong>&#x5C06;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x6DFB;&#x52A0;&#x5230;&#x4E3B;&#x677F;&#x4E0A;</strong></p>
<pre><code class="lang-python">board = X86Board(
    clk_freq=<span class="hljs-string">&quot;3GHz&quot;</span>,
    processor=processor,
    memory=memory,
    cache_hierarchy=cache_hierarchy,
)
</code></pre>
<p><strong>&#x8BBE;&#x7F6E;&#x5728;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E0A;&#x8FD0;&#x884C;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x8D1F;&#x8F7D;workload</strong></p>
<p>X86Board &#x7684;set_kernel_disk_workload&#x529F;&#x80FD;&#x9700;&#x8981;&#x8BBE;&#x7F6E;kernel&#x548C;disk_image&#x3002;&#x8FD9;&#x4E24;&#x8005;&#x90FD;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4ECE; gem5 &#x8D44;&#x6E90;&#x5B58;&#x50A8;&#x5E93;&#x83B7;&#x5F97;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7; Resource &#x7C7B;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x5185;&#x6838;&#x6307;&#x5B9A; x86-linux-kernel-5.4.4&#xFF0C;&#x4E3A;&#x78C1;&#x76D8;&#x6620;&#x50CF;&#x6307;&#x5B9A; x86-ubuntu-18.04-img&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x4E3B;&#x673A;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E0A;&#x5C1A;&#x4E0D;&#x5B58;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D44;&#x6E90;&#xFF0C;Resource &#x7C7B;&#x5C06;&#x81EA;&#x52A8;&#x68C0;&#x7D22;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D44;&#x6E90;&#x3002;</p>
<p>&#x5982;&#x679C;&#x7528;&#x6237;&#x5E0C;&#x671B;&#x4F7F;&#x7528;&#x81EA;&#x5DF1;&#x7684;&#x8D44;&#x6E90;&#xFF08;&#x5373;&#x672A;&#x9884;&#x6784;&#x5EFA;&#x4E3A; gem5-resources &#x4E00;&#x90E8;&#x5206;&#x7684;&#x8D44;&#x6E90;&#xFF09;&#xFF0C;&#x5219;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4F7F;&#x7528;&#x8D44;&#x6E90;&#x6A21;&#x5757;&#x4E2D;&#x5305;&#x542B;&#x7684; CustomResource &#x548C; CustomDiskImageResource &#x7C7B;&#x3002;</p>
<p>x86-ubuntu-18.04-img &#x65E8;&#x5728;&#x542F;&#x52A8;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3001;&#x81EA;&#x52A8;&#x767B;&#x5F55;&#x548C;&#x8FD0;&#x884C; m5 &#x8BFB;&#x53D6;&#x6587;&#x4EF6;&#x3002;m5 &#x8BFB;&#x53D6;&#x6587;&#x4EF6;&#x5C06;&#x8BFB;&#x53D6;&#x6587;&#x4EF6;&#x5E76;&#x6267;&#x884C;&#x5B83;&#x3002;&#x6B64;&#x6587;&#x4EF6;&#x7684;&#x5185;&#x5BB9;&#x901A;&#x8FC7; readfile_contents &#x53C2;&#x6570;&#x6307;&#x5B9A;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;readfile_contents&#x7684;&#x503C;&#x5C06;&#x5728;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x542F;&#x52A8;&#x65F6;&#x6267;&#x884C;&#x3002;readfile_contents &#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x53EF;&#x9009;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x672A;&#x5728;set_kernel_disk_workload&#x4E2D;&#x6307;&#x5B9A;&#xFF0C;&#x5219;&#x6A21;&#x62DF;&#x5C06;&#x5728;&#x542F;&#x52A8;&#x540E;&#x9000;&#x51FA;&#x3002;&#x6B64;&#x884C;&#x4E3A;&#x7279;&#x5B9A;&#x4E8E; x86-ubuntu-18.04-img &#x78C1;&#x76D8;&#x6620;&#x50CF;&#xFF0C;&#x5E76;&#x975E;&#x9002;&#x7528;&#x4E8E;&#x6240;&#x6709;&#x78C1;&#x76D8;&#x6620;&#x50CF;&#x3002;</p>
<pre><code class="lang-python">command = <span class="hljs-string">&quot;m5 exit;&quot;</span> \
        + <span class="hljs-string">&quot;echo &apos;This is running on Timing CPU cores.&apos;;&quot;</span> \
        + <span class="hljs-string">&quot;sleep 1;&quot;</span> \
        + <span class="hljs-string">&quot;m5 exit;&quot;</span>

board.set_kernel_disk_workload(
    kernel=Resource(<span class="hljs-string">&quot;x86-linux-kernel-5.4.49&quot;</span>,),
    disk_image=Resource(<span class="hljs-string">&quot;x86-ubuntu-18.04-img&quot;</span>),
    readfile_contents=command,
)
</code></pre>
<p>&#x9996;&#x5148;&#x8FD0;&#x884C; m5 exit&#x3002;&#x8FD9;&#x4F1A;&#x6682;&#x65F6;&#x9000;&#x51FA;&#x6A21;&#x62DF;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x5C06;&#x4F1A;&#x4F7F;&#x5F97; CPU &#x4ECE; KVM &#x5207;&#x6362;&#x5230;TIMING&#x3002;echo&#x548C;sleep&#x5747;&#x5C06;&#x5728;TIMING CPU&#x4E0A;&#x6267;&#x884C;&#x3002;&#x518D;&#x6B21;&#x8C03;&#x7528; m5 &#x9000;&#x51FA;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x9000;&#x51FA;&#x5E76;&#x5B8C;&#x6210;&#x4EFF;&#x771F;&#x3002;</p>
<p><strong>&#x6307;&#x5B9A;&#x5982;&#x4F55;&#x8FD0;&#x884C;&#x6A21;&#x62DF;</strong></p>
<pre><code>simulator = Simulator(
    board=board,
    on_exit_event={
        ExitEvent.EXIT : (func() for func in [processor.switch]),
    },
)
simulator.run()
</code></pre><p>m5 exit &#x547D;&#x4EE4;&#x5728;&#x6A21;&#x62DF;&#x5668;&#x6A21;&#x5757;&#x4E2D;&#x89E6;&#x53D1; EXIT &#x9000;&#x51FA;&#x4E8B;&#x4EF6;&#x3002;&#x9ED8;&#x8BA4;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x5C06;&#x5B8C;&#x5168;&#x9000;&#x51FA;&#x6A21;&#x62DF;&#x8FD0;&#x884C;&#x3002;&#x5728;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x4F8B;&#x5B50;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5E0C;&#x671B;&#x7B2C;&#x4E00;&#x4E2A; m5 &#x51FA;&#x53E3;&#x8C03;&#x7528;&#x5C06;&#x5904;&#x7406;&#x5668;&#x4ECE; KVM &#x5207;&#x6362;&#x5230; TIMING &#x5185;&#x6838;&#x3002;</p>
<p><strong>&#x8FD0;&#x884C;&#x811A;&#x672C;</strong></p>
<pre><code class="lang-shell">./build/X86/gem5.opt configs/x86-ubuntu-run.py
</code></pre>
<p><strong>&#x67E5;&#x770B;&#x8F93;&#x51FA;</strong></p>
<p>&#x2460;&#x6A21;&#x62DF;&#x7ED3;&#x675F;&#x540E;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728; <code>m5out/system.pc.com_1.device</code>&#x67E5;&#x770B;&#x8F93;&#x51FA;&#x3002;</p>
<p>&#x2461;&#x6A21;&#x62DF;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x901A;&#x8FC7;m5term&#x5DE5;&#x5177;&#xFF0C;&#x67E5;&#x770B;&#x5B9E;&#x65F6;&#x8F93;&#x51FA;</p>
<p>&#x6253;&#x5F00;&#x53E6;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7EC8;&#x7AEF;&#xFF0C;&#x7528;&#x4E8E;&#x8FDE;&#x63A5;FS&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x5148;&#x7F16;&#x8BD1;&#x5B89;&#x88C5;m5term</p>
<pre><code class="lang-shell">cd gem5/util/term
make
./m5term 3456
</code></pre>
<p>&#x5728;&#x811A;&#x672C;&#x8FD0;&#x884C;&#x540E;&#xFF0C;&#x4F60;&#x53EF;&#x4EE5;&#x770B;&#x5230;&#x8FD9;&#x6837;&#x7684;&#x8F93;&#x51FA;&#xFF1A;</p>
<p><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/fangjiangff/images/img/202304091726435.png" alt="image-20230409172625382"></p>
<p>&#x4F7F;&#x7528;m5term&#x67E5;&#x770B;</p>
<p><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/fangjiangff/images/img/202304091700784.png" alt="image-20230409170003668"></p>
<p>&#x201C;This is running on Timing CPU cores.&#x201D;&#x6B63;&#x662F;&#x5728;&#x4E0A;&#x8FF0;python&#x6587;&#x4EF6;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6307;&#x5B9A;&#x7684;echo&#x547D;&#x4EE4;&#x7684;&#x8F93;&#x51FA;&#x3002;&#x53EF;&#x4EE5;&#x770B;&#x51FA;&#xFF0C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5728;&#x767B;&#x5F55;&#x540E;&#xFF0C;&#x81EA;&#x52A8;&#x6267;&#x884C;&#x4E86;command&#x7684;&#x5185;&#x5BB9;&#xFF0C;&#x5E76;&#x9000;&#x51FA;&#x4E86;&#x5168;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6A21;&#x5F0F;&#xFF08;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x4E2A;m5 exit&#xFF09;&#x3002;</p>
<p><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/fangjiangff/images/img/202304091711508.png" alt="image-20230409171116448"></p>
<p>&#x5982;&#x679C;&#x5728;x86-ubuntu-run.py&#x4E2D;&#x4E0D;&#x6307;&#x5B9A;readfile_contents(&#x6CE8;&#x91CA;&#x6389;&#x76F8;&#x5E94;&#x884C;)&#xFF0C;&#x5219;&#x53EA;&#x8FDB;&#x884C;&#x767B;&#x5F55;&#x3002;&#x4F60;&#x53EF;&#x4EE5;&#x6267;&#x884C;&#x4EFB;&#x4F55;Linux&#x547D;&#x4EE4;&#xFF0C;&#x5982;&#x4E0B;&#xFF1A;</p>
<p><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/fangjiangff/images/img/202304101457752.png" alt="image-20230410145654631"></p>

                                
                                </section>
                            
    </div>
    <div class="search-results">
        <div class="has-results">
            
            <h1 class="search-results-title"><span class='search-results-count'></span> results matching "<span class='search-query'></span>"</h1>
            <ul class="search-results-list"></ul>
            
        </div>
        <div class="no-results">
            
            <h1 class="search-results-title">No results matching "<span class='search-query'></span>"</h1>
            
        </div>
    </div>
</div>

                        </div>
                    </div>
                
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                    <i class="fa fa-angle-right"></i>
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